一种飞艇尾部转台控制系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种飞艇尾部转台控制系统，属于航空器技术领域。所述的飞艇尾部转台控制系统包括：尾部转台、控制箱、上位机，尾部转台包括平衡转台、支架和尾座，所述尾座通过支架与平衡转台连接；所述平衡转台上设有Y轴旋转轴和Z轴旋转轴，所述Y轴旋转轴和Z轴旋转轴分别通过Y轴电机和Z轴电机驱动旋转，所述Z轴旋转轴上安装有螺旋桨；控制箱用于发送指令并驱动Y轴电机和Z轴电机旋转；上位机与中央控制板连接。本实用新型专利技术尾部转台能够以Y轴为中心进行±180°旋转，以及以Z轴为中心进行±180°旋转，从而实现整个球面上的天域旋转，实现飞艇任意姿态的转换。

【技术实现步骤摘要】
一种飞艇尾部转台控制系统
本技术属于航空器
，具体涉及一种飞艇尾部转台控制系统。
技术介绍
飞艇是一种轻于空气的航空器，它与热气球最大的区别在于具有推进和控制飞行状态的装置。飞艇由巨大的流线型艇体、位于艇体下面的吊舱、起稳定控制作用的尾部和推进装置组成。艇体的气囊内充以密度比空气小的浮升气体(有氢气或氦气)借以产生浮力使飞艇升空。吊舱供人员乘坐和装载货物。尾部用来控制和保持航向、俯仰的稳定。大型民用飞艇还可以用于交通、运输、娱乐、赈灾、影视拍摄、科学实验等等。比如，发生自然灾害时，通讯中断就可以迅速发射一个浮空器，通过浮空气球搭载通讯转发器，就能够在非常短的时间内完成对整个灾区的移动通讯恢复。依靠尾部偏转实现飞艇姿态调节主要存在以下问题：随着飞艇飞行高度逐渐增高(目前各国研制飞艇飞行高度目标为20km左右)，飞艇工作环境的风场变化剧烈，在穿越激流层时，最大风速达到120m/s的量级，而在20km高度平飞期间，风速普遍在10m/s以下，这样大的风场差异，对尾部结构设计和依靠风场作用实现姿态调节带来困难。
技术实现思路
本技术通过提供一种飞艇尾部转台控制系统，以解决上述技术问题。为实现上述目的，本技术的技术解决方案是：一种飞艇尾部转台控制系统，包括：尾部转台，其包括平衡转台、支架和尾座，所述尾座通过支架与平衡转台连接；所述平衡转台上设有处于同一平面且相互垂直设置的Y轴旋转轴和Z轴旋转轴，所述Y轴旋转轴和Z轴旋转轴分别通过Y轴电机和Z轴电机驱动旋转，所述Z轴旋转轴上安装有螺旋桨；控制箱，其包括Y轴伺服驱动器、Z轴伺服驱动器、中央控制板和电源，所述电源与中央控制板、Y轴伺服驱动器、Z轴伺服驱动器连接，所述Y轴伺服驱动器、Z轴伺服驱动器分别与Y轴电机、Z轴电机连接，Y轴伺服驱动器、Z轴伺服驱动器用于接收中央控制板发送的指令并驱动Y轴电机和Z轴电机旋转；上位机，其与中央控制板连接，用于向中央控制板发送指令。优选地，所述平衡转台呈圆形，所述Y轴旋转轴安装于平衡转台的径向两端外部，其中一端与Y轴电机连接；所述尾座通过支架与Y轴旋转轴的两端连接；所述Z轴旋转轴的两端与平衡转台连接，螺旋桨的驱动电机安装于Z轴旋转轴上。优选地，所述Y轴电机驱动的输出轴上设有第一小齿轮，Y轴旋转轴上设有第一大齿轮，所述第一小齿轮与第一大齿轮啮合，从而驱动尾部转台以Y轴为中心进行±180°旋转；所述Z轴电机驱动的输出轴上设有第二小齿轮，Z轴旋转轴上设有第二大齿轮，所述第二小齿轮与第二大齿轮啮合，从而驱动尾部转台以Z轴为中心进行±180°旋转。优选地，所述螺旋桨的驱动电机通过接触器与中央控制板连接。优选地，所述Y轴旋转轴和Z轴旋转轴上分别安装有Y轴光电编码器和Z轴光电编码器，所述Y轴光电编码器和Z轴光电编码器与中央控制板连接。优选地，所述Y轴旋转轴和Z轴旋转轴上均安装有限位开关装置，所述限位开关装置包括第一限位开关、第二限位开关和限位拨块，所述限位拨块设于Y轴旋转轴和Z轴旋转轴上，且随Y轴旋转轴和Z轴旋转轴一起旋转，所述第一限位开关、第二限位开关通过开关座安装于Y轴旋转轴和Z轴旋转轴的外壳上，所述限位拨块旋转时能够触碰第一限位开关和第二限位开关，所述第一限位开关和第二限位开关与中央控制板连接。优选地，所述中央控制板通过光电隔离电路与Y轴伺服驱动器、Z轴伺服驱动器连接，实现数据交换时的信号电平转换、隔离。优选地，所述中央控制板通过RS422串行接口与上位机连接。优选地，所述控制箱内设有加热系统，所述加热系统与中央控制板连接。本技术的有益效果是：1.本技术的平衡转台上Y轴旋转轴和Z轴旋转轴处于同一平面且相互垂直设置，两个轴在一个平面内，其相互之间的重力臂为0，Z轴的重量相对于Y轴来说由于没有力臂所以Z轴的重量对Y轴的驱动力矩影响很小，使得两轴之间的重力影响非常小。2.本技术尾部转台能够以Y轴为中心进行±180°旋转，以及以Z轴为中心进行±180°旋转，从而实现整个球面上的天域旋转，实现飞艇任意姿态的转换；尾部转台与尾座骨架连接为飞艇螺旋桨系统提供支撑，在飞艇运动时改变螺旋桨与飞艇夹角从而改变飞艇飞行方向。附图说明图1是本技术的结构示意图。图2是本技术的结构示意图。图3是图1中B部分Y轴电机连接关系的结构示意图。图4是图1中C部分Z轴电机连接关系的结构示意图。图5是图1中A部分的结构示意图。图6为控制系统的连接关系图。图7为控制系统的电路连接关系图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。需要说明，本技术实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，在本技术中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。另外，本技术各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本技术要求的保护范围之内。参见图1至图5，一种飞艇尾部转台控制系统，包括：尾部转台、控制箱、上位机，尾部转台包括平衡转台1、支架2和尾座3，所述尾座3通过支架2与平衡转台1连接；所述平衡转台上设有处于同一平面且相互垂直设置的Y轴旋转轴11和Z轴旋转轴12，所述Y轴旋转轴11和Z轴旋转轴12分别通过Y轴电机111和Z轴电机121驱动旋转，所述Z轴旋转轴12上安装有螺旋桨4；控制箱包括Y轴伺服驱动器、Z轴伺服驱动器、中央控制板和电源，所述电源与中央控制板、Y轴伺服驱动器、Z轴伺服驱动器连接，所述Y轴伺服驱动器、Z轴伺服驱动器分别与Y轴电机、Z轴电机连接，Y轴伺服驱动器、Z轴伺服驱动器用于接收中央控制板发送的指令并驱动Y轴电机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种飞艇尾部转台控制系统，其特征在于，包括：/n尾部转台，其包括平衡转台、支架和尾座，所述尾座通过支架与平衡转台连接；所述平衡转台上设有处于同一平面且相互垂直设置的Y轴旋转轴和Z轴旋转轴，所述Y轴旋转轴和Z轴旋转轴分别通过Y轴电机和Z轴电机驱动旋转，所述Z轴旋转轴上安装有螺旋桨；/n控制箱，其包括Y轴伺服驱动器、Z轴伺服驱动器、中央控制板和电源，所述电源与中央控制板、Y轴伺服驱动器、Z轴伺服驱动器连接，所述Y轴伺服驱动器、Z轴伺服驱动器分别与Y轴电机、Z轴电机连接，Y轴伺服驱动器、Z轴伺服驱动器用于接收中央控制板发送的指令并驱动Y轴电机和Z轴电机旋转；/n上位机，其与中央控制板连接，用于向中央控制板发送指令。/n

【技术特征摘要】
1.一种飞艇尾部转台控制系统，其特征在于，包括：
尾部转台，其包括平衡转台、支架和尾座，所述尾座通过支架与平衡转台连接；所述平衡转台上设有处于同一平面且相互垂直设置的Y轴旋转轴和Z轴旋转轴，所述Y轴旋转轴和Z轴旋转轴分别通过Y轴电机和Z轴电机驱动旋转，所述Z轴旋转轴上安装有螺旋桨；
控制箱，其包括Y轴伺服驱动器、Z轴伺服驱动器、中央控制板和电源，所述电源与中央控制板、Y轴伺服驱动器、Z轴伺服驱动器连接，所述Y轴伺服驱动器、Z轴伺服驱动器分别与Y轴电机、Z轴电机连接，Y轴伺服驱动器、Z轴伺服驱动器用于接收中央控制板发送的指令并驱动Y轴电机和Z轴电机旋转；
上位机，其与中央控制板连接，用于向中央控制板发送指令。


2.根据权利要求1所述的飞艇尾部转台控制系统，其特征在于，所述平衡转台呈圆形，所述Y轴旋转轴安装于平衡转台的径向两端外部，其中一端与Y轴电机连接；所述尾座通过支架与Y轴旋转轴的两端连接；所述Z轴旋转轴的两端与平衡转台连接，螺旋桨的驱动电机安装于Z轴旋转轴上。


3.根据权利要求2所述的飞艇尾部转台控制系统，其特征在于，所述Y轴电机驱动的输出轴上设有第一小齿轮，Y轴旋转轴上设有第一大齿轮，所述第一小齿轮与第一大齿轮啮合，从而驱动尾部转台以Y轴为中心进行±180°旋转；所述Z轴电机驱动的输出轴上设有第二小齿轮，Z轴旋转轴上设有第二大齿轮，所述第二小齿轮与第二大齿轮啮合，从而驱动尾部转台以Z轴为中心进...

【专利技术属性】
技术研发人员：司占龙，张旭日，
申请(专利权)人：石家庄中腾科技有限公司，
类型：新型
国别省市：河北;13